第40卷 第1期
2012年 1月
华 中 科 技 大 学 学 报 (自 然 科 学 版)
J .Huazhong Univ .of Sci .& Tech .(Natural Science Edition)
Vol .40 No .1
Jan . 2012
收稿日期 2011‐04‐08 .
作者简介 李军成(1982‐) ,男 ,博士研究生 ,E‐mail :lijuncheng82@ 126 .com .
基金项目 国家自然科学基金资助项目 (51005122 ,51175261) .
基 于 二 次 有 理 Bézier 曲 线 逼 近 的 图 像 压 缩
李军成
1a ,2
赵东标
1b
陆永华
1b
(1 南京航空航天大学 a 自动化学院 ,b 机电学院 ,江苏 南京 210016 ;
2 湖南人文科技学院数学系 ,湖南 娄底 417000)
摘要 针对传统的 Bérnstein 多项式逼近方法进行图像压缩时压缩率和压缩质量不高的问题 ,提出一种基于
希尔伯特扫描和二次有理 Bézier 曲线逼近进行图像压缩的方法 .首先利用希尔伯特扫描曲线将二维灰度图像
转化为一维灰度序列 ;然后采用二次有理 Bézier 曲线对数据进行分段逼近 ;最后利用各段数据的逼近参数对
图像进行压缩编码 .实验结果表明 :该方法比传统的 Bérnstein 多项式逼近方法在图像的压缩率和压缩质量
方面都有所提高 .
关键词 图像压缩 ;希尔伯特扫描 ;二次有理 Bézier 曲线 ;曲线逼近 ;分段逼近
中图分类号 T P391 文献标志码 A 文章编号 1671‐4512(2012)01‐0021‐05
Image compression based on quadratic rational
Bézier curve approximation
L i Junchen
g
1a ,2
Zhao Don
g
biao
1b
L u Y on
g
hua
1b
(1 a College of Automation Engineering ,b College of Mechanical‐Electrical Engineering ,
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics ,Nanjing 210016 ,China ;2 Department of
Mathematics ,Hunan Institute of Humanities ,Science and Technology ,Loudi 417000 ,Hunan China)
Abstract The polynomial functions only reflects the gradual change of data without the mutability of
data .Thus ,the compressed ratio and quality of compressed image need further developing w hen the
traditional Bérnstein polynomial approximation is used to make image compression .Therefore ,an im‐
age compression method using quadratic rational Bézier curve approximation w as presented .The two‐
dimensional gray‐level image w as converted to one‐dimensional gray‐level sequence by using Hilbert
scan .Piecew ise quadratic rational Bézier curves w ere used to approximate the scanning data points ,
and the approximate parameters w ere stored to code the corresponding data points .Experimental re‐
sults show that the proposed method has higher compressed ratio and better quality of compressed im‐
age than the traditional Bérnstein polynomial approximation methods .
Key words image compression ;Hilbert scan ;
q
uadratic rational Bézier curve ;curve approximation ;
p
iecewise approximation
当前比较常用的图像压缩方法是基于离散余
弦变换(DCT )
[1]
或小波变换
[2]
.除此以外 ,利用曲
线曲面逼近也可以进行图像的压缩编码
[3‐6]
.上述
方法多采用多项式函数建立数学模型 ,传统的多
项式函数用于数字图像处理虽能很好地反映数据
的渐变性 ,但不能反映数据的突变性 .而图像受到
光照 、自然背景颜色的影响 ,以及自身纹理的特
点 ,其相邻像素之间一般并不是简单的线性关系 ,
因此用非线性函数中的有理函数建立数学模型可
得到更理想的效果 .如文献[7‐9]分别讨论了利用
有理形式的函数进行图像缩放 ,取得了较好的效
果 ,因此将有理函数用于图像的压缩将是一种行
之有效的方法 .但是 ,目前鲜有文献讨论有理函数
在图像压缩中的应用 .虽然文献[6]提出了一种基